是什么将人类与动物区分开来？直到20世纪60年代，人们还普遍认为使用和制造工具是人类区别于其他动物的基本特征。当珍?古道尔（Jane Goodall）在非洲研究黑猩猩种群时发现一只黑猩猩把一片草放到白蚁堆的一个洞里的时候，这种观点被颠覆了。原来这只黑猩猩是在“钓”白蚁。白蚁会用他们强大的下颚咬住入侵的草叶，结果被黑猩猩取出来吃入肚中。随后，在许多黑猩猩种群中都观察到这种钓白蚁行为。事实上，除了我们人类，黑猩猩是最多才多艺的工具使用者：用石头砸开坚果、用石块和木头将水果切成方便食用的小块、用木棍对付猛兽保护自己、用咀嚼过的叶子当海绵来收集水、将木棒磨尖伸到洞里捕捉睡眠中的丛猴，等等。自从古道尔发现这一系列现象之后，越来越多的物种被发现能够使用和打造工具，比如，大猿类的矮黑猩猩和红毛猩猩会用很大的树叶作为雨伞，来保护自己不受日晒雨淋。自然界的神奇不止于此，还有更为令人惊讶的动物使用工具的例子。2004年有学者观察到一只雌性大猩猩用木棍来试探一个新水塘的水深。它对工具的使用有着明确的意图：最初，它并没有拿木棍，而是直接用双腿涉水进入水塘，但是水很快淹到它的腰部；随后，它转身离开水塘，找来一支木棍，重新涉入水中，用木棍试探它前面的水有多深，或是池塘下的地面有多坚硬。

　　【钓白蚁的黑猩猩 (图/Anup Shah. Nature Picture) 】

　　进化起源上离我们最近的邻居具有一定的使用工具的技巧，这已经不足为奇了。很多其他的灵长类也使用工具。有人发现海豚会把海绵放到自己鼻子的末端，这样在沙中觅食时能保护鼻子不受损伤；更奇妙的是，海豚还会用空的海螺壳来捕鱼。大象能折下小树枝，来拍打身上那些象鼻难以够到的部位的苍蝇。

【用木棍探测水深的大猩猩(图/Breuer T,et al.PLoS Biol,2005)】

【新喀鸦用木棍取食(图/Auersperg AMI,et al.PLoS ONE,2011)】

　　为什么我们对这些动物使用工具不觉得惊奇呢？答案是这些动物的脑具有一定的共性，即相对体型大小来说，它们的脑容量很大。鸟类也具有一定的制造和使用工具的能力，其中南太平洋新喀里多尼亚岛上的新喀鸦（New Caledonian Crow）是最典型的一个例子。在一个实验中，研究人员将新喀鸦喜欢的食物放在一个比它们的喙要长的玻璃管的底部，其中一只新喀鸦居然将金属丝弯成一个小钩，将玻璃管放倒后取出食物。另一个实验中，新喀鸦需要用一根短木棍从一个盒子里取出一根长木棍，只有用这根长木棍才能从另一个盒子里弄回它们喜欢的肉食。这也就是所谓的“元工具”任务，用一种工具获得另一种工具，属于非常复杂的问题。然而，新喀鸦能在相对较短的时间里想出解决策略，并且按合理的顺序来执行。更重要的是，它们并不是通过反复试验，从失败中找到解决办法。7只新喀鸦中有4只第一次尝试就成功解决了这个难题！当把长木棍和短木棍的位置互换时，它们从不会尝试去取出短木棍，而是带着长木棍直奔装食物的盒子。新喀鸦的表现，与黑猩猩和大猩猩在类似实验中的表现不相上下。进一步的研究发现，新喀鸦和其他有使用工具能力的鸟类如鹦鹉等，相对于其体型来说，它们的脑容量特别大。因此，脑容量和使用工具之间的联系似乎是显而易见的。对工具的使用，需要有复杂推理的能力以及预见某一特定行为所会引起的后果的能力。尽管我们无从了解动物的想法，但使用工具的动物，其行为具有一个非常明确的目的。黑猩猩确实是在“钓”白蚁，而非随意地把草叶戳到洞里。新喀鸦有步骤地先去取长木棍，其最终意图是得到食物。只有当动物具备足够大的大脑来进行必要的复杂推理时，这些行为才看起来是可行的。

　　科学家们观察到，鳄鱼用木棍作为诱饵来吸引涉禽如苍鹭和鹭鸶等。这些鸟在树上用树枝搭建巢穴，短吻鳄和鳄鱼则将木棍顶在鼻子上，坐等筑巢的鸟来取木棍。该行为最早是迪内茨2007年在印度一个动物园里观察到的。随后，人们在美国佛罗里达的短吻鳄公园里也观察到类似的行为。然而，这种行为究竟是不是事先策划好、目的明确地在使用工具，仍有争议。其一，短吻鳄和鳄鱼会经常性地躺在浅水中一动不动长达数小时——它们自身看起来就很像一截大木棍；其二，木棍在水面上四处漂浮，迟早会有一根和鳄鱼萍水相逢碰到一起，也迟早会有一只寻找木棍的鸟儿发现了一根停留在鳄鱼鼻子上的木棍，飞来叼走它，结果却成了鳄鱼的美餐。因此，这很可能只是一个随机事件，并不一定是鳄鱼有意识的行动。也许，鳄鱼压根儿就没注意到木棍的存在。

【用树枝诱捕鸟的鳄鱼（图/Vladimir Dinets）】

　　基于这些初步的观察，迪内茨和同事们又系统地研究了美国4个不同地点的短吻鳄，为期一年，期间冬天每个月观察一次，春夏每周观察一次。4个地点中，有2个地点邻近涉禽的筑巢地，另外两个地点属于同一片水域但距筑巢地2公里。他们认为，如果短吻鳄利用木棍不仅仅是随机事件，那么在邻近筑巢地的地点会更为常见。观察结果正是如此。他们还发现，鳄鱼使用木棍的行为只发生在3～6月，也就是鸟儿筑巢的时候。当然，这可能也只是巧合。也许鸟儿只是选择容易找到木棍的地方作为筑巢地，因此在这些地点木棍碰上短吻鳄鼻子的几率更高；还有，也许木棍从树上折断或从旧的鸟巢中掉入水中在春季更为常见。但研究者依次排除了这些可能，因为筑巢地附近的水中并没有更多的木棍。实际上那里的木棍反而更少，因为鸟儿会随时把它们搜集起来去筑巢。此外，从旧巢穴中掉下来的木棍在秋季最多，这时筑巢期已经结束，而短吻鳄完全没有使用这些木棍。这一切确实意味着，短吻鳄可能是有意识地利用木棍来诱捕鸟儿。

　　实际上，人们所观察到的鳄鱼和短吻鳄的复杂行为不仅仅是使用木棍。前文提到不到5%的爬行类进化到有亲代抚育行为，但在鳄鱼目中这个百分比增加到25%。有迹象表明它们可能还掌握了合作狩猎策略，如大群的短吻鳄会在浅水中集体疯狂捕食鱼类。显然，鳄鱼类不过是愚钝的独行杀手的传统印象，需要某些修正。

　　这就引出了一个更大的问题，像使用工具这种高级的目的导向的行为，需要有多大的脑才能实现？短吻鳄核桃般大小的脑的确很小，但是，10克的重量也明显要比新喀鸦重约7克的脑更大。当然，短吻鳄的体型也很大（差不多比新喀鸦大500倍），而通常来说较大的动物会有较大的脑。但为什么较大的动物“需要”较大的脑，原因并非显而易见。因此，要变得聪明并且演化出使用工具这样的复杂行为，可能有两种办法。第一种就是形成相对体型而言容量较大的脑（这正是人类和鸦类所做的）；而另一种可能的选择就是仅仅长得更大一些。这是因为，当动物的体型变得越大，大脑也就越大，就可能会有更多的剩余脑容量用来从事复杂的智力活动。鳄鱼目是现存的体型最大的爬行类，因而有着最大的爬行类的脑，这样说来，在它们身上观察到这些复杂行为可能也就不奇怪了。

　　那么，对于它们已经灭绝的亲戚——恐龙的智力，这又意味着什么呢？

　　撰文/约翰•斯皮克曼　翻译/张丽娜　责任编辑/方 晨 

　　（摘自《科学世界》2014年第2期）